医疗设备的基本检修及注意事项

2015-04-28 09:04吴运
中国科技纵横 2015年7期
关键词:万用表示波器元器件

吴运

(安徽泾县医院,安徽泾县 242500)

医疗设备的基本检修及注意事项

吴运

(安徽泾县医院,安徽泾县 242500)

随着科技的进步及社会的不断发展,医院不断出现各种诊断仪器及治疗设备。医疗设备是医院建设的物质基础,是进行临床诊断和治疗的必备条件。因为医疗设备能否正常运转直接影响到患者的诊疗及医院的社会影响力及经济效应。针对医疗设备在当今医院中的重要性,作为一名医疗维修工程人员,本人结合多年的工作经验,对医疗设备的常见故障,阐述一下检修经验及方法。

医疗设备检修故障元器件测量法电路

针对医疗设备在当今医院所起的作用是举足轻重的,而且当今医疗设备综合了精密性及复杂性等特点,所以在运行过程中,除了人为因素发生一些偶然故障外,还常常因环境的影响、运行条件的突变以及元器件电性能的老化等原因产生各种故障。作为一名医疗设备工程人员,下面本人结合多年的工作经验,介绍一些医疗设备检修的基本方法,供同行们参考。

1 直观检查法

直观检查法是一种初步的检查方法,不依靠检测设备,而仅凭维修人员的感官(眼、鼻、耳、手)的感觉对医疗设备的故障原因进行判断,快速找出故障原因和部位的方法。

1.1 医疗设备拆卸前的检查(断电状态下)

检修医疗设备时,不要急于通电检查。医疗设备维修人员应和医生看病一样,应了解设备病情,即首先应对医疗设备使用场所的气候环境(温度、湿度、气压、灰尘等)、周围有无电磁场等干扰源、供电电源的波动范围进行了解,然后向设备使用者了解医疗设备的日常维护情况、使用年限、维修史、故障前后使用情况(如故障发生在设备开启过程中,还是在运行期间;故障在运行中是突然出现的,还是逐渐出现的;当时设备有无异响、振动、冒烟、异味、跳火、发热等现象)。询问设备使用者当时的操作内容、方法及步骤(如是否按照要求程序进行操作;故障前是否动过什么开关、按键;是否修改过某些设备参数)。医疗设备外板拆卸前还应现检查控制台或控制面板上的开关、功能键是否在正常位置,电源插头、接线柱、电缆接头有无松动、脱落。医疗设备外观有无裂痕、变形、变色及部件缺损等。同时认真查阅设备维修保养记录及设备生产厂家提供的资料。

1.2 医疗设备拆卸后的检查(断电状态下)

在排除外观及周围因素后,确定故障来源于设备内部,然后再对设备外板进行拆卸进行内部直观检查:如拆卸外板后观察元器件有无相碰、断线、脱焊,电阻有无焦痕、变色,电解电容有无漏液、胀裂及变形,印刷电路板上的铜箔和焊点有无断裂、短路、霉变、断路、虚焊、脱焊、有无维修痕迹及打火痕迹等。保险丝有无熔断或松动,电机、变压器导线及绝缘部件有无焦味、断线、打火痕迹,继电线圈是否良好、触点是否烧蚀及断裂等。

1.3 通电后的检查方法

通电前确定机械部件正常或排除异常现象后,就应对医疗设备进行通电检查。通电时(为了避免设备故障扩大化,以及便于重点观察,在条件允许的情况下应使用自耦调压变压器作为设备供电电源,进行逐步加压供电)。在开机瞬间应特别注意设备电压、电流、指示仪表、各种指示灯、荧光屏等是否正常,观察设备内部有无打火、冒烟,元器件有无逐步变形、变色,升压过程中整流管的屏极有无发红等。除了眼睛观察外,有些故障还可以用耳听、鼻嗅、手摸等辅助方法检查:如有无异响、异味、设备抖动等。一旦发现异常现象应立即断电。如无异常,断电后再摸电机外壳、变压器、集成线路板等是否发烫。若上述均正常,即可进行测量检查。(注意上述感官检查应确定在无人体伤害的情况下进行,因为检查过程中可能出现元器件产生有毒气体、元器件突然爆裂及漏电等现象)。

2 测量检查法

2.1 电阻测量的方法及注意事项

进行在线电阻测量时,设备必须先断电(断电测量避免结果误差及保护万用表),再用万用表适当的电阻挡进行测量。由于在电路中电阻与很多其它元器件相连,所以测量两端的阻值应等于或小于其标称电阻值,目前绝大多数的线性电阻损坏的表现是开路或阻值变大,所以若阻值大于其标称值,则表明电阻已损坏。如果被测量电路与其它电路存在并联现象,必须先将该电路与其它电路断开,否则会引起并联效应,将导致测量电阻值不准确。在测量较大的电阻时,注意不要用手接触万用表笔的金属部分,以免人体电阻与被测电阻并联,一方面避免造成读数误差,另一方面对测量者人身安全起到保护作用。指针万用表在测量时必须水平放置,以免造成读数误差,同时还要注意避免外界磁场对万用表的影响。对电机、变压器的绝缘测量应采用兆欧表,在使用兆欧表检查时应注意兆欧表的工作电压不能超过有关电路中元器件的耐压值,以防止击穿元器件造成不必要的损失。使用万用表测量电阻时,要注意被测电阻的阻值,如果不知道阻值则万用表应该使用最高量程挡测量,然后同测量电路断开后再换挡,否则会损坏万用表。对串有电流表或尚未放电完毕的电容电路进行电阻测量时,应首先放电,不然会使在路电阻产生较大误差、引起误判。有时甚至在检测时损坏电路中的其它元器件及万用表,扩大故障范围、造成不必要的损失。同时测量回路中如有电表表头,还应将表头短路,以免造成表头损坏。

2.2 电压测量的方法及注意事项

电压测量法是所以检查方法中最常用的检修方法,一般情况下,医疗设备的正常运行以电压测量结果为主要依据。在测量设备电压时,首先应根据医疗设备说明书中给出的电压参数,来选择万用表的挡位(交流、直流)和量程。如果没有参考数据,应根据电路的工作原理加以分析和评估后再进行测量,或将万用表量程置于最大值并逐步下降。注意对于多种工作方式的设备,在不同工作方式下,某些集成电路(IC)各引脚的电压也是不同的,要参照技术标值进行全面分析。同时选择正确的参考点,一般情况下参考点是以地端为标准,但某些特殊电路的电源正、负端都不接地,参考点应以该局部电路的电源负端为参考点。如果电器内存在1根以上地线时,还要注意找对地线后再进行测量。在实际电压测量工作中,先应从整流电路、稳压电路的输出、输入端着手,根据测得的输出端电压高低来进一步判断哪一部分电路或元器件故障。电路的并联效应及电表也会对电路的测量造成影响,有时测得某一元器件电压失常,其实并不一定是这个元件损坏,有可能是外围元器件发生故障引起的,所以测量工作应从偏离正常值最大处入手,先检查外围元器件有无故障。严格禁止在测量高电压(220V)同时切换万用表测量量程,以防止产生电弧烧毁电路开关及触点,在测量中维修人员应该按照量程从大到小的原则。并且在测量高电压时要养成单手操作习惯,同时注意力必须集中,避免表笔将两个焊点短路。在测量带有感抗的电路的电压时,必须在切断电源之前先脱开万用表,防止由自感现象而产生的高压损坏万用表。

2.3 电流测量的方法及注意事项

电流测量法往往比电阻检查更能反映出电路静态工作是否正常。可以迅速找出晶体管、电源变压器等元器件发热原因,尤其遇到设备烧保险丝或局部电路短路时,采用电流法检查效果更明显。测量电流时,必须先断开电路或取下直流保险丝,然后按照电流从正到负的方向,将万用表串联在被测电路中。如果将万用表与负载并联,则因万用表表头的内阻很小,会造成短路烧毁仪表。电流测量是万用表应选择适当的量程挡,如所测电流值大于所选量程,则会烧坏保险丝或万用表。注意万用表20A量程无保险丝保护,测量时不能超过15秒。在测量高电流(0.5A以上)时,严禁测量同时切换量程,如需换挡应先断开表笔,换挡后再测量。

2.4 波形测量的方法及注意事项

波形测量法,即通过示波器观测待修设备的振荡、整形、放大、倒相、分频、倍频调制等电路的输出、输入信号波形,一方面可以迅速地发现故障部位,另一方面有助于故障原因的分析。而且不同类型的示波器,测量时各具优势,如采样示波器可以瞬间的电压波形采样并保存;双踪示波器可以同时显示两路电压的变化及相互关系。测量法可以比较直观地、快速的检查电路动态工作状况,这是其他检查方法无法比拟的。用示波器作定量测量时,应先将示波器通电预热(一般十分钟以上),是示波器各元件在热稳定状态下工作,否则由于机内元件温度处于上升过程影响测量结果。而且测量前应先估计被测量信号的幅度大小,若不明确波形的幅度,应将示波器的偏转因素开关置于最大挡,避免因电压过高而损坏示波器。示波器使用时,要选择公共点作为示波器的地线,地线必须接触良好,且与电网隔离,否则波形不稳或看不到波形。通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径最小,以便波形更清晰,减少测量误差。同时用示波器观察低频信号时辉度要小些,反之观察高频信号时辉度要大些(注意一般辉度不应太亮,以免损坏荧光屏)。根据测量的需要,正确选择示波器探头同样是测量操作的关键一环,因为所有的探头均存在阻性、感性和容性负载,所有探头的正确选择可以把这些负载影响限制在最低范围以内,从而避免被测电路的测量结果受到影响,尤其是对于频率特性的影响。如在测量两个以上信号时,若两个信号不共地,则必须使用差分探头,切忌使用两个普通探头测量两个不共地信号。在测量桥式整流电路时,只允许使用示波器的一个探头,因为示波器探头的接地端是与供电的地相连接的,而桥式整流电路输出的地与供电的地不相连的。如果使用探头的接地端与桥式整流的输出端的地相连,就相当于把输出端对地短接了,所以会形成短路现象。值得一提的是,用示波器测得信号电压输出值和万用表测得值时常存在误差,这是因为万用表与示波器的阻抗、带宽、频率响应不一样造成的结果。尤其在测量波纹比较大的信号、频率比较高的信号及脉冲尖峰比较大的情况下,大多数数字万用表不太准确,从而造成两者读数误差较大。

2.5 干扰法的使用及注意事项

干扰法主要是检查医疗设备在输入适当的信号时才能表现出来的故障。检查时首先应根据具体要求来选择适当的干扰信号源(如利用人体感应或碰触中的杂波作为干扰信号;或利用短路法使晶体管基极对地连续或瞬间短路产生干扰信号;等等),从而获得不同指标的已知信号,再由后级向前级逐级推移检查,即从被检设备的终端指示器的输入端注入已知信号,然后依次由后级电路向前级电路推移,把已知的不同测量信号分别注入至各级电路的输入端,同时观察被检设备终端指示器的反应是否正常,以此来作为确定故障存在部位和分析故障发生原因的依据。干扰法的应用应注意有些电子设备是由工作于不同信号的各种电路组成,并且具有终端指示器,对于这类电子设备维修,此法应禁用。

2.6 快速维修法(替换法、比较法)的使用及注意事项

通过对医疗设备的检测分析,大致判断故障部位后,对某些重点怀疑有问题的电路板或元器件,但有因检测条件及设备的限制,不能做出准确判断,这时我们先将怀疑有问题的电路板或元器件取下来,用相同型号或能互换的其他型号的线路板及元器件来代替。观察故障情况有无变化来寻找、判断故障。替换法是非常重要的一种维修方法,其方法简单易行,方便可靠。对”积木式”的仪器维修、大规模集成电路及那些线路布局技术成熟的设备尤其适用。而且修复后的设备仍能保持原来稳定可靠的性能。在使用替换法时必须确认替换的元器件是好的,否则将会造成误判。对于那些因过载而产生的故障,不宜用替换法,应该在确信不会再次损坏新元器件或已采取保护措施的前提下才能替换。

医院因工作需要存在大量同生产厂家及同类型号的医疗设备,若某台设备出现故障,我们可以将待检的电路板或元器件与同类型号的、能正常工作的设备进行比较,从而分析解决故障原因的方法,即比较法。注意比较法使用时,不仅要测量出两台电子设备同一部位的电压、波形、对地电阻、元器件参数等,而且设备的外部条件如控制开关、按键、电源等设置必须相同。比较法是一种极有价值的电子设备检测方法,特别适用于数字设备和以微处理器为基础的设备检测。另外,平时多收集一些医疗设备的各种数据(因为设备生产厂家出于技术垄断的目的,往往不提供设备的有关资料、参数),对于比较维修法的应用可以启到事倍功半的效果。

2.7 参数测试法的使用及注意事项

医疗设备的参数能直接影响设备的使用功能,设备的参数通常储存在设备的存储器中,一旦受到外界某种因素的干扰、电池电量不足或设备自身设计缺陷等,都会使原有的参数丢失或变化,从而影响设备的正常使用。此时通过核对标准参数就能将故障排除;另外,长期运行的设备,由于其机械传动部件磨损、电器元件性能变化等原因,也需要对其有关参数进行调整。有些设备的故障往往就是由于未及时修改某些不适应的参数所致,如CT机必须定期进行空气校准及模型校准,因为探测器之间存在参数和余辉时间的差异,加之球管输出的变化,在扫描下一次时各通道的输出有所不同,这种现象称为探测器的零点漂移。为了保证采样数据的准确性及CT值测量的准确性,就必须要修正零点漂移,所以要定期进行空气校准及模型校准。值得注意的是,参数测试法对设备维修人员的要求很高,不仅要对设备主要参数十分了解,而且还要有较丰富的设备调试经验。因为某些设备设置了许多可变参数,以适应不同的应用和不同工作状态的要求,尤其对于那些因长期运行而引起性能变化的设备,精准的调整、选择相关的参数,就能使设备达到或恢复最佳状态。

2.8 故障恶化法的使用及注意事项

当设备工作中出现不稳定故障时(时有时无时),为了使故障再次出现,可采用故障恶化法。故障恶化法采用最多、最方便使用的就是敲击振动法。由于设备是由多块印刷线路板组成,每块线路板上有许多焊点,线路板之间或模块之间又通过插接件及电缆相连,因此任何虚焊或接触不良都可以引起故障。当用绝缘物轻轻敲打有虚焊及接触不良的疑点处,往往可以让故障再次出现。系统经过长期的运行后,元器件均存在老化现象,从而使元器件性能发生改变,当这些老化的元器件尚未完全损坏时,往往会导致设备出现间歇性、随机性故障,这时维修人员可运用加热法来对设备故障进行检测。所谓加热法,即运用电吹风或电烙铁等加热工具,对怀疑的元器件进行局部加热,来加速其老化,以便彻底暴露故障元件。其它的还有冷却法(即对元器件及集成电路进行降温处理),边缘校验(即对元器件及集成电路施加极限电源电压)等方法。当然这些检查方法各有特点,我们要根据故障现象灵活应用,不论采用何种方法,都应避免造成元器件及集成线路永久性损坏。

2.9 分隔测试法的使用及注意事项

所谓分隔测试法,通俗的说就是焊脱电路连线的一端,或者取离有关的电子管和单元板插件,观测其对故障的影响,或者单独测试被分隔的电路来判断故障的原因。分隔测试法通常用于组成电路十分复杂、涉及元器件繁多的电子设备,而且该设备的电路即能独立工作,又可能相互牵制、影响(如多负载并联排列电路、分叉电路等)。对于这种设备维修人员常常对其电路进行分隔测试,即把电子设备内与故障有关的电路,合理的一部分、一部分地分隔开来,一步步地缩小故障范围,便于进一步检查故障的产生原因。分隔测试法是维修人员检测设备故障常采用的方法之一,它可以较为快速的、准确的帮助我们分析故障发生的大致位置,特别是出现短路故障时使用此法。但在使用分隔检测法时应尽可能不要将高压部分分隔,以免造成高压元器件损坏。

根据上述方法,一旦发现医疗设备某部件损坏,先不要急于更换,在确认外围设备电路正常的情况下,再考虑更换损坏部件。在设备维修中我们维修人员应遵守先动口再动手;先外围后内部;先电源后设备;先断路后通电;先简单后复杂等维修原则。

3 结语

总而言之,维修故障应该循序渐进过程,切不可急于求成,医疗设备能否正常运转直接影响到患者的诊疗及医院的社会影响力及

············经济效应。因此维修人员应该脚踏实地,不断积累知识、总结经验,提高自身的业务水平,以医院生存和发展为己任,才能适应医疗卫生事业的发展。与此同时加强医疗设备使用人员岗前培训、岗位责任制;建立医疗设备的检查制度;日常做好设备的使用记录、维修记录及定期保养检查。在减少设备故障上起到至关重要的作用。

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